細(xì)胞生物學(xué)教案

細(xì)胞生物學(xué)教案〔來自〕目錄前言第一章緒論第二章細(xì)胞結(jié)構(gòu)概觀第三章研究方法第四章細(xì)胞膜第五章物質(zhì)運(yùn)輸與信號傳遞第六章基質(zhì)與內(nèi)膜第七章線粒體與葉綠體第八章核與染色體第九章核糖體第十章細(xì)胞骨架第十一章細(xì)胞增殖及調(diào)控第十二章細(xì)胞分化第十三章細(xì)胞衰老與凋亡前言依照高等師范院校生物學(xué)教學(xué)方案，我們開設(shè)細(xì)胞生物學(xué)。一、學(xué)科本身的重要性要最終說明生命現(xiàn)象，必須在細(xì)胞水平上。細(xì)胞是生命有機(jī)體最根本的結(jié)構(gòu)和功能單位，生命寓于細(xì)胞之中，只有把各種生命活動同細(xì)胞結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，才能在細(xì)胞水平上說明各種生命現(xiàn)象。世界著名生物學(xué)家Wilson〔德國人〕曾說過：“一切生物學(xué)問題的答案最終要到細(xì)胞中去尋找〃。二、學(xué)科開展特點(diǎn)細(xì)胞生物學(xué)涉及知識面廣、內(nèi)容浩繁且更新迅速。它同生物化學(xué)、遺傳學(xué)形成生命科學(xué)的鼎立三足，既是當(dāng)代生命科學(xué)開展的前沿，又是生命科學(xué)賴以開展的根底。三、欲到達(dá)的目的通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)，豐富細(xì)胞學(xué)知識，以適應(yīng)當(dāng)代人類社會知識結(jié)構(gòu)開展的需求，也是為考研做打算。本課程講授51學(xué)時，實(shí)驗(yàn)21學(xué)時，共72學(xué)時。參考資料IDe.Robertis,《細(xì)胞生物學(xué)》，1965年〔第四版〕；1980年〔第七版〕《細(xì)胞和分子生物學(xué)》2Avers，“MolecularCellBiology〞，1986年3Alberts，《細(xì)胞的分子生物學(xué)》，“Molecularbiologyofthecell”,1989年4Darnell,《分子細(xì)胞生物學(xué)》，1986年〔第一版〕；1990年〔第二版〕“MolecularCellBiology”5鄭國金昌，細(xì)胞生物學(xué)，1980年，高教出版社；1992年，再版6郝水，細(xì)胞生物學(xué)教程，1983年，高教出版社7翟中和，細(xì)胞生物學(xué)根底，1987年，X大學(xué)出版社8韓貽仁，分子細(xì)胞生物學(xué)，1988年，高等教育出版社；202X年由科學(xué)出版社再版9汪堃仁等，細(xì)胞生物學(xué)，1990年，X師范大學(xué)出版社10翟中和，細(xì)胞生物學(xué)，1995年，高等教育出版社，202X年再版11鄭國金昌、翟中和主編《細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)展》，12翟中和主編《細(xì)胞生物學(xué)動態(tài)》，從1997年起〔1—3卷〕，北師大出版社13徐承水等，《分子細(xì)胞生物學(xué)手冊》1992，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社14徐承水等，《現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)》1995，中國海洋大學(xué)出版社15徐承水，《細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)研究》202乂，中國國際教育出版社學(xué)術(shù)期刊、雜志國外：Cell、Science、Nature、J.CellBiol.、J.Mol.Biol.國內(nèi)：中國科學(xué)、科學(xué)通報、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)報、細(xì)胞生物學(xué)雜志等第一章緒論教學(xué)目的1掌握本學(xué)科的研究對象及內(nèi)容；了解本學(xué)科的來龍去脈〔開展史及開展前景〕；掌握與本學(xué)科有關(guān)的重大事件和名詞。教學(xué)重點(diǎn)本學(xué)科的研究對象及內(nèi)容教學(xué)方法講授法教學(xué)過程第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)研究內(nèi)容與現(xiàn)狀一、細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要根底學(xué)科〔一〕細(xì)胞學(xué)〔Cytology〕：是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和生活史的科學(xué)〔二〕細(xì)胞生物學(xué)〔CellBiology〕：運(yùn)用近代物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)成績以及分子生物學(xué)的概念與方法，從顯微水平、亞顯微水平和分子水平三個層次上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及各種生命活動規(guī)律。二、細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容細(xì)胞核、染色體及基因表達(dá)基因表達(dá)與調(diào)控是目前細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)在細(xì)胞和分子水平相結(jié)合的最生動領(lǐng)域。生物膜與細(xì)胞器的研究膜及細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能問題〔“膜學(xué)〞〕。細(xì)胞骨架體系的研究胞質(zhì)骨架、核骨架的裝配調(diào)節(jié)問題和對細(xì)胞行使多種功能的重要性。細(xì)胞增殖及調(diào)控操作生物生長和發(fā)育的機(jī)理是研究癌變發(fā)生和逆轉(zhuǎn)的重要途徑〔“再教育細(xì)胞〞〕。細(xì)胞分化及調(diào)控一個受精卵如何發(fā)育為完整個體的問題。〔細(xì)胞全能性〕細(xì)胞衰老、凋亡及壽命問題。細(xì)胞的起源與進(jìn)化。細(xì)胞工程改造利用細(xì)胞的技術(shù)。生物技術(shù)是信息社會的四大技術(shù)之一，而細(xì)胞工程又是生物技術(shù)的一大領(lǐng)域。目前已利用該技術(shù)取得了重大成績〔培養(yǎng)新品種，單克隆抗體等〕，所謂21世紀(jì)是生物學(xué)時代，將主要表達(dá)在細(xì)胞工程方面。三、當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域1染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系；細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控；細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究；細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配。第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)開展簡史1細(xì)胞學(xué)創(chuàng)立時期19世紀(jì)以及更前的時期〔1665—1875〕，是以形態(tài)描述為主的生物科學(xué)時期；2細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時期20世紀(jì)前半世紀(jì)〔1875—1900〕，主要是實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時期；3實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時期〔1900—1953〕；分子細(xì)胞學(xué)時期〔1953至今〕。總過程概括為：細(xì)胞覺察f細(xì)胞學(xué)說建立f細(xì)胞學(xué)形成f細(xì)胞生物學(xué)的開展〔1665〕 〔1838—1839〕 〔1892〕 〔1965〕R.HookeSchleiden、SchwannHertiwigDeRobertis一、細(xì)胞的覺察［discoveryofcell〕二、細(xì)胞學(xué)說的建立及其意義〔Thecelltheory〕1838年，德國植物學(xué)家施萊登J.Schleiden〕關(guān)于植物細(xì)胞的工作，發(fā)表了《植物發(fā)生論》一文［861仃286zurPhytogenesis〕.1839年，德國動物學(xué)家施旺〔T.Shwann〕關(guān)于動物細(xì)胞的工作，發(fā)表了《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究》一文，論證了全部動物體也是由細(xì)胞組成的，并作為一種系統(tǒng)地科學(xué)理論提出了細(xì)胞學(xué)說。O1細(xì)胞是生物體的根本結(jié)構(gòu)單位〔單細(xì)胞生物，一個細(xì)胞就是一個個體〕；02細(xì)胞是生物體最根本的代謝功能單位〔動、植物的各種細(xì)胞具有共同的根本構(gòu)造、根本特性，按共同規(guī)律發(fā)育，有共同的生命過程〕；03細(xì)胞只能通過細(xì)胞分裂而來。三、細(xì)胞學(xué)的誕生〔細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期和實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時期〕原生質(zhì)理論的提出關(guān)于細(xì)胞分裂的研究重要細(xì)胞器的覺察遺傳學(xué)方面的成績四、細(xì)胞生物學(xué)的興起1965年，D.Robetis將他原著的《一般細(xì)胞學(xué)》更名為《細(xì)胞生物學(xué)》〔第四版〕，領(lǐng)先提出這一概念。五、分子細(xì)胞生物學(xué)參考資料1莊孝惠從胡克到細(xì)胞生物學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)雜志，1987，22王亞輝細(xì)胞生物學(xué)的開展歷史和現(xiàn)狀，細(xì)胞生物學(xué)雜志1986，13王亞輝細(xì)胞生物學(xué)的趨向和開展戰(zhàn)略，大自然探究，1987，6〔27〕12~17第二章細(xì)胞根本知識概要教學(xué)目的1掌握有關(guān)細(xì)胞的幾個概念〔細(xì)胞、原生質(zhì)、細(xì)胞器等〕和幾個問題；2了解細(xì)胞的共同特征；各種化學(xué)成分在細(xì)胞中的造形等；3真、原核細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)真、原核細(xì)胞的主要區(qū)別講授與商量第一節(jié)細(xì)胞的根本概念一、細(xì)胞和原生質(zhì)的概念〔一〕細(xì)胞：細(xì)胞是由膜包圍的，能進(jìn)行獨(dú)立繁殖的最小原生質(zhì)團(tuán)，是生命活動的根本單位，是生物體最根本的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動單位?！捕吃|(zhì)〔Protoplasm〕：指細(xì)胞內(nèi)所含有的生活物質(zhì)〔構(gòu)成細(xì)胞的生活物質(zhì)〕，真核細(xì)胞包含細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)〔Cytoplasm〕，指質(zhì)膜以內(nèi)核以外的原生質(zhì)。它不是勻質(zhì)的，其結(jié)構(gòu)大體劃分為兩局部，一局部是有形結(jié)構(gòu)，稱為細(xì)胞器〔Organelle〕，另一局部是可溶相，稱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)〔Cytoplasmicmiatrix〕。細(xì)胞器〔Organelle〕：指存在于細(xì)胞中，用光鏡或電鏡能夠分辯出的，具有肯定形態(tài)特點(diǎn)，并執(zhí)行特定功能的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)〔Gytoplasmicmatrix〕，是細(xì)胞質(zhì)的可溶相，是作為細(xì)胞器的環(huán)境而存在的。細(xì)胞核〔nucleus〕：遺傳物質(zhì)的集中地域，在原核生物細(xì)胞稱擬核〔nucleoid〕或類核區(qū)。第二節(jié)非細(xì)胞形態(tài)的生命體——病毒〔略〕第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞原核細(xì)胞〔Prokaryoticcell〕具有兩大特點(diǎn)：O1遺傳信息量少〔僅有一個環(huán)狀DNA〕O2無膜圍細(xì)胞器及核膜1、最小、最簡單的細(xì)胞 支原體〔mycoplasma〕為何說支原體是最小的細(xì)胞？2、原核細(xì)胞的兩個代表——細(xì)菌和藍(lán)藻細(xì)菌〔bacteria,bacterium〕主要來自對大腸桿菌〔E.coli〕的研究。細(xì)菌是原核細(xì)胞的典型代表，特點(diǎn)是：無典型的細(xì)胞核，有細(xì)胞壁，細(xì)胞質(zhì)中除核糖體外無其它細(xì)胞器。藍(lán)藻〔Blue-greenalgae〕又稱藍(lán)綠藻或藍(lán)細(xì)菌，是綠色植物中最原始的自養(yǎng)類型，含有蘭色素、紅色素、黃色素、葉綠素等，故不肯定都是蘭色。第四節(jié)真核細(xì)胞根本知識概要大約在12—16億年前在地球上出現(xiàn)，是具有典型細(xì)胞核和核膜、核仁，體積較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，進(jìn)化程度較高的一類細(xì)胞。一、真核細(xì)胞的根本結(jié)構(gòu)體系生物膜系統(tǒng)以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為根底構(gòu)建而成。遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以核酸與蛋白質(zhì)為主要成分構(gòu)建而成。細(xì)胞骨架系統(tǒng)由特異蛋白質(zhì)分子裝配而成。綜合原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的特點(diǎn)，二者的根本區(qū)別可歸納為下面兩條：第一，細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化與演變真核細(xì)胞以膜分化為根底，分化為結(jié)構(gòu)更精細(xì)，功能更專一的單位——各種膜圍細(xì)胞器，使細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)與職能分工。而原核細(xì)胞無此情況。第二，遺傳信息量大與遺傳裝置的復(fù)雜化真核細(xì)胞的遺傳信息可達(dá)上萬個基因，并具重復(fù)序列，染色體功能具二倍性或多倍性。原核細(xì)胞為單倍性。僅為一條環(huán)狀DNA分子，細(xì)菌只有幾千個基因。二、細(xì)胞的大小及其分析原核細(xì)胞多在1—10或1—5Pm,細(xì)菌多在3—4pm,支原體只有0.1pm。動物細(xì)胞多在〔10—100Pm,20—30Pm,15-70Pm〕。最大的細(xì)胞要屬鴕鳥卵，可達(dá)10cm,卵黃只有5cm。隆鳥卵直徑可達(dá)20cm。那么，細(xì)胞的大小是怎樣決定的呢？首先，細(xì)胞的核質(zhì)比與細(xì)胞大小有關(guān)，決定細(xì)胞上限。其次，細(xì)胞的相對外表積與細(xì)胞大小有關(guān)。最后，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流與細(xì)胞大小有關(guān)。三、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性和一致性是多數(shù)細(xì)胞的共性。四、細(xì)胞的化學(xué)成分及在原生質(zhì)中的造形膜系統(tǒng)：主要以脂蛋白構(gòu)成，包含細(xì)胞膜、核膜，以及一系列細(xì)胞器膜。顆粒系統(tǒng)：由蛋白質(zhì)或核蛋白組成，如存在于線粒體內(nèi)膜上的根本顆?！睩因子〕，亦稱內(nèi)膜亞單位〔innermembranesubunits〕和核糖核蛋白體，分別是氧化磷酸化和合成蛋白質(zhì)的園地。纖維系統(tǒng)：由蛋白質(zhì)和核酸組成。第三章細(xì)胞生物學(xué)研究方法〔研究方法和工具〕教學(xué)目的1了解主要工具和常用方法，側(cè)重掌握根本原理和根本應(yīng)用；2認(rèn)識工具和方法與學(xué)科開展的相關(guān)性。教學(xué)重點(diǎn)儀器方法的根本原理和根本應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)電鏡制樣及分子雜交技術(shù)教學(xué)方法講授、參觀第一節(jié)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法一、光學(xué)顯微鏡技術(shù)〔一〕一般復(fù)式光學(xué)顯微鏡技術(shù)〔二〕熒光顯微鏡〔fluorescencemicroscope〕〔三〕暗視野顯微鏡〔darkfieldmicroscope〕〔四〕相差顯微鏡〔phasecontrastmicroscope〕〔五〕激光共焦點(diǎn)掃描顯微鏡〔略〕〔六〕微分干預(yù)顯微鏡〔略〕二、電子顯微鏡技術(shù)〔一〕電鏡設(shè)計(jì)原理及分類〔二〕電鏡的種類〔三〕透射式電子顯微鏡〔四〕光鏡與電鏡的主要區(qū)別綜上可見，電鏡與光鏡區(qū)別主要在于：〔1〕光源不同光鏡為可見光或紫外線；電鏡為電子束〔2〕透鏡不同光鏡為玻璃；電鏡為電磁透鏡〔3〕真空〔4〕顯示記錄系統(tǒng)〔五〕掃描式電子顯微鏡掃描電鏡的特點(diǎn)掃描電鏡的根本結(jié)構(gòu)〔六〕電鏡樣品制備技術(shù)超薄切片技術(shù)〔詳見光盤〕負(fù)染色〔negativestaining〕技術(shù)3核酸大分子的制樣技術(shù)〔大分子鋪展技術(shù)，Kleinschmidt法〕整裝細(xì)胞電鏡技術(shù)電子顯微鏡細(xì)胞化學(xué)技術(shù)是能過特別的細(xì)胞化學(xué)反響，使待測物轉(zhuǎn)變成某種不溶性的電子致密沉淀物，并利用電鏡在超微結(jié)構(gòu)水平上對產(chǎn)物進(jìn)行定位和半定量。主要有各種酶的定位，其次是核酸、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等的定位。酶的化學(xué)定位技術(shù)免疫細(xì)胞化學(xué)電鏡技術(shù)〔見本編第十一章〕。6冰凍蝕刻技術(shù)〔freezeetching〕7掃描式電鏡制樣技術(shù)第二節(jié)細(xì)胞組分的分析方法〔生化分析法〕一、超速離心技術(shù)別離細(xì)胞〔組分〕及生物大分子〔一〕各種離心技術(shù)——別離細(xì)胞器、生物大分子離心方法：依據(jù)別離對象和目的不同，采納不同的離心方法，制備離心和分析離心。〔1〕制備離心(preparativecentrifuge)別離和純化亞細(xì)胞成分和大分子，目的是制備樣品。差速離心法：是最常用的方法，依據(jù)不同離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，將各種亞細(xì)胞組分和各種顆粒別離開來。密度梯度離心〔區(qū)帶離心法〕a、速率區(qū)帶離心法〔蔗糖密度梯度離心〕b、等密度梯度離心法〔氯化銫密度梯度離心〕〔2〕分析離心〔analyticalcentrifuge〕分析和測定制劑中純的大分子的種類和性質(zhì)，如浮力密度和分子量、生物大分子的構(gòu)象變化、分析樣品的純度等。此工作必須是在制備離心的根底上進(jìn)行?！捕臣?xì)胞的選擇性抽提〔別離蛋白質(zhì)、核酸大分子〕〔三〕柱層析的技術(shù)〔分析蛋白質(zhì)和核酸〕〔四〕電泳技術(shù)〔五〕色譜分析技術(shù)〔色譜學(xué)——別離純化樣品〕〔六〕氨基酸分析技術(shù)二、細(xì)胞化學(xué)技術(shù)〔一〕組織化學(xué)和細(xì)胞化學(xué)法根本原理：利用某些化學(xué)物質(zhì)和某些細(xì)胞成分發(fā)生化學(xué)結(jié)合，從而顯示出肯定的顏色，進(jìn)行定性和定位研究的方法。〔二〕免疫細(xì)胞化學(xué)法〔特異蛋白抗原的定位與定性〕根本原理：此項(xiàng)技術(shù)是將免疫學(xué)中抗原、抗體以及補(bǔ)體間專一性反響結(jié)合顯微或亞顯微組織學(xué)的一些研究方法的統(tǒng)稱。是免疫學(xué)原理與光鏡或電鏡技術(shù)的結(jié)合?？贵w的標(biāo)記抗體標(biāo)記的方法很多，有鐵蛋白標(biāo)記法、免疫酶標(biāo)記法、免疫金標(biāo)記法、雜交抗體標(biāo)記法、搭橋標(biāo)記法、同位素標(biāo)記法、熒光標(biāo)記法等。三、細(xì)胞內(nèi)特異核酸序列的定位與定性〔一〕DNA序列測定技術(shù)〔二〕核酸分子雜交技術(shù)〔moleculargbridizationtechnique〕〔特異核酸的定性定位〕概念兩條具有互補(bǔ)核酸順序的單鏈核酸分子片斷，在適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件下，通過氫鍵結(jié)合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或RNA-RNA雙鏈分子的過程。印跡雜交(blothybridization)用的帶有標(biāo)記的特定核酸分子〔或抗體、蛋白質(zhì)分子〕作為探針，與通過印跡被轉(zhuǎn)移的核酸分子〔或抗原、蛋白質(zhì)分子〕片段雜交的過程。〔1〕Southernblotting〔DNA印跡法〕將別離的DNA片段通過毛細(xì)管作用轉(zhuǎn)移到硝基纖維素膜上，用DNA探針與之雜交的過程。是以制造此項(xiàng)技術(shù)的人名命名的〔E?M?Southern〕。是體外分析特異DNA序列的方法?！?〕RNA印跡術(shù)〔Northernblotting〕〔3〕蛋白質(zhì)印跡術(shù)〔Westernblotting〕〔4〕Easternblotting(Westernblotting的變形〕當(dāng)用凝膠進(jìn)行抗原抗體反響，再進(jìn)行印跡的方法〕?！?〕DNA與蛋白質(zhì)的體外吸附技術(shù)［Southwesternblotting〕結(jié)合了Western印跡與southern印跡兩種實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一種檢測序列特異性DNA結(jié)合蛋白的實(shí)驗(yàn)方法〔翟P51〕?！?〕原位雜交〔Insituhybridization)用的帶有標(biāo)記的特定核酸分子作為探針，來測定與之成互補(bǔ)關(guān)系的染色體DNA區(qū)段的位置。四、電鏡放射自顯影技術(shù)原理這是一種利用放射性同位素作為標(biāo)記物對細(xì)胞化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行超顯微結(jié)構(gòu)的定位、定性或定量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。五、定量細(xì)胞化學(xué)分析技術(shù)〔一〕顯微分光光度測定技術(shù)第三節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞工程與顯微操作技術(shù)一、細(xì)胞培養(yǎng)〔一〕動物細(xì)胞培養(yǎng)〔二〕植物細(xì)胞的培養(yǎng)包含單倍體細(xì)胞的培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)“全能性〞—指生物體的每一生活細(xì)胞，處于適當(dāng)條件下，都具有進(jìn)行獨(dú)立生長發(fā)育，并形成一個完整生物個體的能力。1單倍體細(xì)胞的培養(yǎng)2原生質(zhì)體培養(yǎng)3植物細(xì)胞雜交〔融合〕〔三〕突變株和非細(xì)胞體系在細(xì)胞生物學(xué)研究中的應(yīng)用二、細(xì)胞工程概念應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的理論、方法和技術(shù)，按人們的預(yù)定設(shè)計(jì)藍(lán)圖有方案的保存、改變和制造細(xì)胞遺傳物質(zhì)，以產(chǎn)生新的物種和品系，或大規(guī)模培養(yǎng)組織細(xì)胞以獲得生物產(chǎn)品。該技術(shù)在細(xì)胞和亞細(xì)胞水平上開發(fā)了基因重組的新途徑，不需別離、提純、剪切、拼接等基因操作，只需將遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，就可形成雜交細(xì)胞。主要技術(shù)領(lǐng)域細(xì)胞〔組織、器官〕培養(yǎng)：invivo在體、活體、生物體內(nèi)invitro離體、生物體外細(xì)胞融合〔體細(xì)胞雜交、細(xì)胞并合〕細(xì)胞拆合〔細(xì)胞質(zhì)工程、細(xì)胞器移植〕染色體〔組〕工程繁殖生物學(xué)技術(shù)〔胚胎冷凍技術(shù)、試管嬰兒、生物復(fù)制、胚胎移植、發(fā)育工程、胚胎工程、胚胎分割技術(shù)、胚胎融合技術(shù)、嵌合體〕組分移植技術(shù)將細(xì)胞的組分〔核、質(zhì)、染色體、甚至基因〕直接移植到另一個細(xì)胞中去的技術(shù)第四章細(xì)胞膜與細(xì)胞外表教學(xué)目的1掌握質(zhì)膜的分子模型了解流動鑲嵌模型的主要特點(diǎn)掌握細(xì)胞連接的方法和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)流動鑲嵌模型結(jié)構(gòu)要點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)細(xì)胞連接的超微結(jié)構(gòu)教學(xué)方法講授、商量第一節(jié)細(xì)胞膜與細(xì)胞外表的特化結(jié)構(gòu)一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型細(xì)胞膜〔Cellmembrane〕指圍繞在細(xì)胞最外層，由脂類和蛋白質(zhì)組成的薄膜。是全部細(xì)胞共有的包被〔原生質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)〕的一層膜。又有原生質(zhì)膜〔Plasmalemma〕之稱，通常簡稱質(zhì)膜〔Plasmamembrane〕。1、雙分子片層模型〔bimolecularleafletmodel〕這一模型是Danielli&Davson于1935年提出的，因此又稱Danielli&davson模型。2、單位膜模型〔Theunitmembranemodel〕這個模型是1957?1959年，英國倫敦大學(xué)的羅伯遜〔Robertson〕，通過電鏡觀察后提出的。3、流動鑲嵌模型〔fluidmosaicmodel〕這個模型的主要內(nèi)容可歸納為：O1脂類物質(zhì)以雙分子層排列，構(gòu)成膜的骨架；02鑲嵌性蛋白質(zhì)分子鑲嵌在脂雙層的網(wǎng)架中。存在方法有內(nèi)在蛋白〔整體蛋白〕和外在蛋白〔邊周蛋白〕。03不對稱性蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子在膜上的分布具不對稱性，膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不同。04流動性脂質(zhì)雙分子層和蛋白質(zhì)是可以流動或運(yùn)動的脂質(zhì)分子的運(yùn)動性：有實(shí)驗(yàn)說明，類脂分子的脂肪酸鏈局部在正常生理狀態(tài)下，可作多種形式的運(yùn)動：旋轉(zhuǎn)、振蕩、擺動、翻轉(zhuǎn)，同時整個分子可作側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動。蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動性：有側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)兩種方法，受周圍膜質(zhì)性質(zhì)和相態(tài)的制約。熒光抗體免疫標(biāo)記可觀察。綜合流動鑲嵌模型之內(nèi)容，不難看出，其突出特點(diǎn)在于，流動性、鑲嵌性、不對稱性和蛋白質(zhì)極性。由此造成各種膜的功能差異。4、晶格鑲嵌模型〔蛋白液晶膜模型〕5、板塊鑲嵌模型最近有人提出脂筏模型〔Lipidrafts皿甚01〕。目前認(rèn)為，這些模型并無本質(zhì)區(qū)別，只是對流動鑲嵌模型的進(jìn)一步補(bǔ)充說明，不能作為膜的通用模型。二、質(zhì)膜的化學(xué)組成細(xì)胞膜幾乎全都是脂類〔50%〕和蛋白質(zhì)〔40%〕，僅含少量糖類〔2~10%糖脂和糖蛋白〕和微量核酸〔細(xì)菌質(zhì)膜、核膜、mit、chl內(nèi)膜〕，結(jié)合方法及存在意義尚不清楚?！惨弧衬ぶ睱ipids〕〔二〕蛋白質(zhì)〔Protein〕〔膜蛋白〕〔三〕糖類〔Carbohydrate〕三、質(zhì)膜的功能〔functionofc.m〕質(zhì)膜與外界環(huán)境隔離開，通過它保持著一個相對穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，在細(xì)胞生命活動中行使著多種重要功能，概括為：物質(zhì)運(yùn)輸，能量轉(zhuǎn)換，信息傳遞，細(xì)胞識別，細(xì)胞連接，代謝調(diào)控，膜電位維持等。四、骨架與細(xì)胞外表的特化結(jié)構(gòu)膜骨架〔membraneassociatedcytoskeleton〕指質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理機(jī)能。早期有人稱膜下溶膠層，實(shí)質(zhì)為膜骨架。第二節(jié)細(xì)胞連接細(xì)胞連接可分為三大類：即一、封閉連接緊密連接（tightjunction〕為典型的封閉連接，又稱結(jié)合小帶或封閉小帶［zonulaoceludens〕,是相鄰兩細(xì)胞膜緊緊靠在一起的連接方法，中間無空隙，并且兩質(zhì)膜外外表相互融合，所以電鏡下觀察呈三暗夾兩明的五層結(jié)構(gòu)。二、錨定連接通過這種連接方法將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與基質(zhì)相連成一個堅(jiān)挺、有序的細(xì)胞群體。1、橋粒和半橋?！才c中間纖維有關(guān)〕01橋粒（desmosme,maculaeadherens〕指相鄰細(xì)胞間形成的“鈕扣”樣結(jié)構(gòu)，聯(lián)結(jié)處約有30nm的間隙，間隙充滿絲狀的粘多糖性物質(zhì)，其中有一層電子密度較高的接觸層，或稱中央層〔橋粒蛋白〕將間隙等分為二。02半橋粒：位于表皮基細(xì)胞與基膜接觸的一面，由于相對應(yīng)的為基膜而不是細(xì)胞，因而稱半橋?！瞙emidesmosome〕。2、粘著帶與粘著斑〔與肌動蛋白絲有關(guān)〕O1粘著帶介于緊密連接與橋粒之間，亦稱為中間連接。是相鄰細(xì)胞間有較寬〔15?20nm〕間隙的一種聯(lián)結(jié)方法。02粘著斑是肌動蛋白纖維與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方法。如貼壁細(xì)胞的貼壁行為，通過粘著斑貼在瓶壁上。三、通訊連接1間隙連接〔gapjunction〕又有縫隙聯(lián)結(jié)或接合斑〔口0*口$〕、縫管連接或封閉筋膜〔fasciaoccludens〕之稱，是相鄰細(xì)胞間有2-3nm間隙的一種連接方法。電鏡下觀察聯(lián)結(jié)處呈四暗夾X的七層結(jié)構(gòu)之稱。2植物細(xì)胞的連接 胞間連絲〔Plasmodesma〕在植物細(xì)胞，兩相鄰細(xì)胞的壁之間靠一層稱作胞間層〔中膠層middletamella〕的果膠類〔Pectin〕物質(zhì)粘合在起，但在有些部位，細(xì)胞壁及胞間層并不連續(xù)，在此有原生質(zhì)絲通過而勾通相鄰兩細(xì)胞，這便是植物細(xì)胞特有的連接方法——胞間連絲，是指相鄰植物細(xì)胞穿通細(xì)胞壁的細(xì)胞質(zhì)通路。3化學(xué)突觸：是可快樂細(xì)胞之間的連接方法，通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)〔如乙酰膽堿〕來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動，電信號f化學(xué)信號f電信號〔四〕細(xì)胞外表的粘著因子第三節(jié)細(xì)胞外被與細(xì)胞外基質(zhì)一、細(xì)胞外被〔Cellcoat〕又稱糖萼［glgcocalyx〕，指由細(xì)胞產(chǎn)生的、與細(xì)胞膜外外表聯(lián)系緊密的粘多糖類物質(zhì)。由于它林立在細(xì)胞外表，與質(zhì)膜中蛋白質(zhì)和脂類結(jié)合，故可認(rèn)為它是質(zhì)膜的組成局部，但有其獨(dú)立性。有人將細(xì)胞外被與質(zhì)膜比喻成“毛〞與“皮〞的關(guān)系。二、細(xì)胞外基質(zhì)〔extracellularmatrix〕分布于細(xì)胞外空間〔如細(xì)胞之間或細(xì)胞外表〕，由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。與膜關(guān)系不緊密，功能在于：01細(xì)胞間粘著；02保護(hù)作用；03維持細(xì)胞外環(huán)境〔調(diào)節(jié)細(xì)胞周圍的物質(zhì)濃度〕；04過濾作用等等。在形態(tài)發(fā)生中作用重大，包含：細(xì)胞遷移、增殖、形態(tài)變化、分化、保護(hù)、組建等。主要包含四大類物質(zhì)〔一〕膠原〔collagen〕：屬糖蛋白類物質(zhì)，為纖維狀蛋白多聚體，含量最高，具剛性，抗張強(qiáng)度大，構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架體系。〔二〕氨基聚糖〔glycosaminoglycanGAC〕和蛋白聚糖〔proteoglycan,PG〕〔粘多糖，粘蛋白〕〔三〕層粘連蛋白〔Lamimin,LN〕〔較大的糖蛋白分子〕和纖粘連蛋白(fibronectin,FN)〔由兩條或更多的肽鏈及一些低聚糖組成。對細(xì)胞遷移作用大〕?！菜摹硰椥缘鞍讌⒖嘉墨I(xiàn)：6、林元藻生物膜的主動轉(zhuǎn)運(yùn)功能，同上第五章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號傳遞第一節(jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸一、被動運(yùn)輸〔Passivetransport〕指通過簡單擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散完成物質(zhì)從濃度高處經(jīng)質(zhì)膜向濃度低處運(yùn)輸?shù)姆椒?。運(yùn)輸速率依賴于膜兩側(cè)被運(yùn)送物質(zhì)的濃度差及其分子大小、電荷性質(zhì)等。不需要細(xì)胞代謝供應(yīng)能量?！惨弧澈唵螖U(kuò)散〔simplediffusion〕指物質(zhì)順濃度梯度的擴(kuò)散，不需要消耗細(xì)胞本身的代謝能，也不需專一的載體〔膜蛋白〕，只要物質(zhì)在膜兩側(cè)保持肯定的濃度差，物質(zhì)便擴(kuò)散穿膜，又稱自由擴(kuò)散〔freediffusion〕。特點(diǎn)：〔二〕協(xié)助擴(kuò)散〔facilitateddiffusion)又稱促進(jìn)擴(kuò)散。絕大多數(shù)在細(xì)胞代謝上非常重要的生物分子，如各種極性分子和某些無機(jī)離子〔糖、氨基酸、核苷酸及細(xì)胞代謝物等〕是不溶于脂的〔非脂溶性物質(zhì)〕，但它們可以有效地進(jìn)入細(xì)胞，只是擴(kuò)散速度并不總是隨濃度梯度的增大而加快，而是在肯定限度內(nèi)同物質(zhì)濃度成正比，超過肯定限度，即使提高濃度差，擴(kuò)散速度也不會再高。分析知它們是通過另一種被動運(yùn)輸方法——協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)行的。這種運(yùn)輸方法除了依賴物質(zhì)濃度差以外，還必須依賴于專一性的膜運(yùn)輸?shù)鞍住厕D(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白〕。膜運(yùn)輸?shù)鞍住瞞emberantransportpr.〕：鑲嵌在質(zhì)膜上的、與物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的跨膜蛋白質(zhì)稱膜運(yùn)輸?shù)鞍?，是一種橫穿脂雙層的跨膜分子，包含兩類：1隧道蛋白〔channelpr.〕〔通道蛋白、槽蛋白〕：以其親水區(qū)構(gòu)成親水通道和離子通道，同意水及肯定大小和電荷的離子通過。離子通道〔亦稱門孔、門隧道〕通常呈關(guān)閉狀態(tài)，只有當(dāng)膜電位或化學(xué)信號物質(zhì)刺激后才開啟通道。膜電位刺激放開的離子通道稱電位門通道；化學(xué)信號物質(zhì)刺激放開的通道稱配體門通道。2載體蛋白〔carrierpr.〕：識別結(jié)合特異性底物后通過構(gòu)象變化完成物質(zhì)轉(zhuǎn)移。類似于酶與底物的作用，故又稱“透性酶〃〔Permease〕。綜上，但凡借助于載體蛋白和通道蛋白順濃度梯度的物質(zhì)運(yùn)輸方法稱facilitateddiffusion.或促進(jìn)擴(kuò)散或易化擴(kuò)散。葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞通常以這種方法。協(xié)助擴(kuò)散有三個特點(diǎn)：。1低濃度時比簡單擴(kuò)散速度快；02存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速度；03有轉(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白存在，故具有選擇性、特異性。二、主動運(yùn)輸〔activetransport)又稱代謝關(guān)聯(lián)運(yùn)輸〔metabolicallylinkedtramsport〕，是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕椒?。包含由ATP直接提供能量和間接提供能量兩種運(yùn)輸方法。〔一〕ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸一離子泵所謂離子泵是一種位于細(xì)胞膜上的ATP酶，是一〔穿膜〕內(nèi)在蛋白，能將ATP水解成ADP+pi,同時釋放能量，ATP酶構(gòu)象發(fā)生變化，帶來離子的轉(zhuǎn)位，將物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸。在質(zhì)膜上，作為“泵〃的ATP酶很多，它們都具有專一性，不同的ATP酶運(yùn)輸不同的物質(zhì)或離子，因此，我們可以分別稱它們?yōu)槟澄镔|(zhì)的泵。如運(yùn)輸Ca++,叫鈣泵〔肌質(zhì)網(wǎng)膜〕；運(yùn)輸H+,叫氫泵〔細(xì)菌質(zhì)膜〕等等，質(zhì)子泵又分為P型〔真核質(zhì)膜上〕、V型〔溶酶體膜〕、H+—ATP酶〔線、葉、細(xì)菌質(zhì)膜〕?，F(xiàn)以鈉—鉀泵為例，說明離子泵的工作機(jī)制。Na+—K+泵是存在于質(zhì)膜上的由8和B二個亞基組成的蛋白質(zhì)。在有Na+、K+、Mg2+存在時就能把ATP水解成ADP+Pi,同時，把Na+和K+以反濃度梯度方向進(jìn)行穿膜運(yùn)輸?？梢奛a+-K+泵是一種由乂82+激活的Na+-K+-ATP酶。1957年，J.skou首先覺察并闡述其機(jī)制，一般設(shè)想：在膜內(nèi)側(cè)，Na+、Mg2+與酶〔8亞基〕結(jié)合，促使酶與ATP反響，釋放口3P04,并與酶結(jié)合，引起酶構(gòu)象變化，與Na+結(jié)合部位轉(zhuǎn)向膜外側(cè)。此時的構(gòu)象親K+排Na+,當(dāng)與K+結(jié)合后，使酶脫去H3P04,酶構(gòu)象恢復(fù)，結(jié)合"的一面轉(zhuǎn)向膜內(nèi)，此時構(gòu)象親Na+排K+,這樣反復(fù)進(jìn)行，不斷在細(xì)胞內(nèi)積存K+,將Na+排出細(xì)胞外?！捕抽g接利用ATP的主動運(yùn)輸——伴隨運(yùn)輸〔或稱協(xié)同運(yùn)輸，co-transport〕指一種溶質(zhì)的傳遞要同時依賴于另一種溶質(zhì)的傳遞。如果兩種溶質(zhì)的傳遞方向相同,稱同向運(yùn)輸〔symport〕，如果方向彼此相反，則稱反向運(yùn)輸〔antiport〕?！踩郴鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移早見于細(xì)菌，也見于動物細(xì)胞。靠共價修飾〔需能〕〔四〕物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與膜電位。1調(diào)節(jié)滲透壓；02某些物質(zhì)的汲??；。3產(chǎn)生膜電位；。4激活某些生化反響；如細(xì)胞內(nèi)高濃度K+是核糖體合成蛋白質(zhì)及糖孝解過程中重要酶活動的必要條件。三、胞吞與胞吐作用還有一種物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆椒ú煌诖?，是?xì)胞膜將外來物包起來送入細(xì)胞或者把細(xì)胞產(chǎn)物包起來送出細(xì)胞。前者稱胞吞作用，后者稱胞吐作用，總稱吞排作用〔Cyt。sis]。這樣的物質(zhì)運(yùn)輸方法稱膜泡運(yùn)輸〔transportbyvesicleformation〕，又稱批量運(yùn)輸〔bulktransport〕。大分子物質(zhì)及顆粒物質(zhì)常以此方法進(jìn)出細(xì)胞?！惨弧嘲嬜饔门c吞噬作用某些物質(zhì)與膜上特異蛋白質(zhì)結(jié)合，然后質(zhì)膜內(nèi)陷形成囊泡，稱胞吞泡〔endocyticvesicle〕。將物質(zhì)包在里面，最后從質(zhì)膜上別離下來形成小泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。依據(jù)內(nèi)吞的物質(zhì)性質(zhì)，將其分為：吞噬作用^卜28"丫1。515〕吞噬泡，內(nèi)吞較大固體物質(zhì)，如顆粒白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞。胞飲作用^5“丫1。515〕胞飲泡，內(nèi)吞液體或極小顆粒，白細(xì)胞、腎細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞、植物根細(xì)胞?！捕嘲伦饔谩瞖xocytosis〕又稱外卸某些代謝廢物及細(xì)胞分泌物形成小泡從細(xì)胞內(nèi)部移至細(xì)胞外表，與質(zhì)膜融合后將物質(zhì)排出。如：小腸上皮的杯狀細(xì)胞向腸腔中分泌粘液，經(jīng)溶酶體消化處理后的殘?jiān)畔蚣?xì)胞外等過程。關(guān)于衣被小泡運(yùn)輸〔Coatedvesicle〕存在于真核細(xì)胞中，具有毛刺狀外外表的一類小泡〔50—250^^〕?？梢允莾?nèi)膜系統(tǒng)的有關(guān)細(xì)胞器芽生而成，也可以是由質(zhì)膜內(nèi)陷，斷裂形成，進(jìn)行細(xì)胞器間的物質(zhì)運(yùn)輸?！踩呈荏w介導(dǎo)的胞吞作用〔receptor—mediatedendocytosis〕某些大分子的內(nèi)吞往往首先同質(zhì)膜上的受體結(jié)合，然后質(zhì)膜內(nèi)陷形成衣被小窩，繼之形成衣被小泡，這種內(nèi)吞方法稱受體介導(dǎo)的胞吞作用。需說明的是，膜泡運(yùn)輸時由于質(zhì)膜內(nèi)陷或外凸也需消耗能量，故可看作是一種主動運(yùn)輸方法。第二節(jié)細(xì)胞通訊與信號傳遞一、細(xì)胞通訊與細(xì)胞識別〔一〕細(xì)胞通訊〔cellcommunication〕指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反響?！捕臣?xì)胞識別與信號通路〔cellrecognition]細(xì)胞識別的現(xiàn)代概念是：細(xì)胞識別是細(xì)胞通過其外表的特別受體與胞外信號物質(zhì)分子〔配體〕選擇性的相互作用，從而導(dǎo)致胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)，這種現(xiàn)象或過程稱為細(xì)胞識別。可見，細(xì)胞識別是細(xì)胞通訊的一個重要環(huán)節(jié)。細(xì)胞接受外界信號，通過一整套特定機(jī)制，將胞外信號轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反響，這種反響系列稱之為細(xì)胞信號通路[Signalingpathway〕。細(xì)胞識別正是通過各種不同的信號通路完成的。〔三〕細(xì)胞的信號分子與受體細(xì)胞的信號分子信號分子，即配基〔Ligands〕：指能夠被受體識別的各種類型的大、小分子物質(zhì)。又有信號分子〔Signalmolecule〕和被識別子〔cognon〕之稱。親脂性信號分子：甾類激素、甲狀腺素。直接進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)胞質(zhì)或核中受體結(jié)合，形成激素受體復(fù)合物，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。親水性信號分子：神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、多數(shù)激素等，不能直接進(jìn)入細(xì)胞，先與膜上受體結(jié)合，再經(jīng)信號轉(zhuǎn)換機(jī)制，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生f第二信使〔cAMP和肌醇磷脂〕，或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起細(xì)胞的應(yīng)答反響。20世紀(jì)80年代覺察一氧化氮〔NO〕是一種重要的信號分子和效應(yīng)分子，它能進(jìn)入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶，參與體內(nèi)重多的生理病理過程，成為人們關(guān)注的“明星分子〞。受體〔receptor〕受體的概念最早是1910年Ehrlich提出的，近來有人建議改稱“識別子〃[cognor〕。受體都是蛋白質(zhì)大分子〔多為糖蛋白〕，一般至少包含兩個結(jié)構(gòu)功能地域，即與配體結(jié)合的地域及產(chǎn)生效應(yīng)的地域。組成糖鏈的單糖種類、數(shù)量及排列方法不同，從而形成該細(xì)胞特定的“指紋〞，是細(xì)胞之間、細(xì)胞與其他大分子之間聯(lián)絡(luò)的“文字〞和“言語〞。依據(jù)靶細(xì)胞上受體存在的部位，可將受體分為兩類，即細(xì)胞內(nèi)受體〔受胞外親脂性信號分子的激活〕和細(xì)胞外表受體〔受胞外親水性信號分子的激活〕。二著通過不同的機(jī)制介導(dǎo)不同的信號傳遞通路。第二信使與分子開關(guān)通過分泌化學(xué)信號進(jìn)行細(xì)胞間通訊的過程：化學(xué)信號分子的合成f信號細(xì)胞釋放化學(xué)信號分子f轉(zhuǎn)移至靶細(xì)胞f被受體識別f信息跨膜傳遞f引起細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)效應(yīng)。第二信使〔secondmessenger〕70年代初，Sutherland及其合作著提出激素作用的第二信使學(xué)說，認(rèn)為胞外化學(xué)物質(zhì)〔第一信使〕不能進(jìn)入細(xì)胞，它作用于細(xì)胞外表受體，而導(dǎo)致產(chǎn)生胞內(nèi)第二信使，從而激發(fā)一系列生化反響，最后產(chǎn)生肯定的生理效應(yīng)，第二信使降解使其信號作用終止。分子開關(guān)〔molecularswitches〕在細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳遞的級聯(lián)反響中，必須有正、負(fù)兩種相反相成的反響機(jī)制進(jìn)行精確操作，即對每一步反響既要求有激活機(jī)制又必定要求有相應(yīng)的失活機(jī)制。二、通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞親脂性小分子〔甾類激素、甲狀腺素〕穿膜進(jìn)入細(xì)胞，通過與細(xì)胞內(nèi)〔細(xì)胞質(zhì)或核〕受體結(jié)合傳遞信號。這類受體有三個結(jié)構(gòu)域：1、C末端區(qū)—-結(jié)合激素；2、中部—-結(jié)合DNA;3、N末端區(qū)一一激活基因轉(zhuǎn)錄。三、通過細(xì)胞外表受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞親水性信號分子〔神經(jīng)遞質(zhì)、蛋白激素、生長因子等〕一般不能直接進(jìn)入細(xì)胞，而是通過與膜上特異受體結(jié)合對靶細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)。依據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和受體蛋白類型的不同，細(xì)胞外表受體分屬三大家族：1、離子通道偶聯(lián)的受體是由多亞基組成的受體—離子通道復(fù)合體，本身既有信號結(jié)合位點(diǎn)，又是離子通道。2、G蛋白偶聯(lián)的受體這類受體與酶或離子通道的作用要通過與GTP結(jié)合的調(diào)節(jié)蛋白〔G蛋白〕相耦聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將外界信號跨膜傳遞到細(xì)胞內(nèi)進(jìn)而影響細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)。由G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路主要包含兩類：I、cAMP信號通路激素〔第一信使〕f激活受體一進(jìn)一步激活腺苷酸環(huán)化酶，使ATPfcAMP〔第二信使〕，然后通過激活一種或幾種蛋白激酶來促進(jìn)蛋白酶的合成，促進(jìn)細(xì)胞分化，抑制細(xì)胞分裂。受體和腺苷酸環(huán)化酶由G蛋白耦連在一起，并使細(xì)胞外信號跨膜轉(zhuǎn)換成細(xì)胞內(nèi)信號一cAMP。II、磷脂酰肌醇信號通路外界信號分子識別并結(jié)合膜外表受體，激活PIP2磷酸二酯酶〔PIC〕催化使4,5一二磷酸磷脂酰肌醇〔PIP2,存在于真核細(xì)胞膜的成分〕水解成1,4,5一三磷酸肌醇和〔IP3〕和二酰基甘油〔DG〕兩個第二信使，IP3可引起胞內(nèi)Ca2+升高，通過結(jié)合鈣調(diào)素并使之構(gòu)象改變，進(jìn)而與受體酶結(jié)合形成鈣調(diào)素一酶復(fù)合物,進(jìn)一步調(diào)節(jié)受鈣調(diào)素調(diào)節(jié)的酶的活性,最后引起對胞外信號的應(yīng)答。DG可激活蛋白激酶C〔PKC〕，使細(xì)胞內(nèi)PH升高，進(jìn)而引起對胞外信號的應(yīng)答。3、與酶偶聯(lián)的受體這類受體一旦被配基〔信號分子〕活化即具有酶的活性。這類受體均為跨膜蛋白質(zhì)。第六章細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)教學(xué)目的：了解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的內(nèi)容掌握內(nèi)膜系統(tǒng)包含的結(jié)構(gòu)及功能教學(xué)重點(diǎn)：1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)溶酶體的發(fā)生及功能教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)膜系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系講授法第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)〔Cytoplasmicmatrix〕概念：此概念在不同階段從不同角度有不同叫法,概念包含的內(nèi)容也隨觀察工具的開展有所變化和完善。反映出對細(xì)胞質(zhì)的認(rèn)識不斷深刻。最早的概念稱透明質(zhì)〔hyaloplasm〕，指細(xì)胞質(zhì)中除線粒體、質(zhì)體等在光鏡下所能看到的全部細(xì)胞器以外的局部，又稱細(xì)胞液〔Cellsap〕。透明質(zhì)〔細(xì)胞液〕一->胞質(zhì)溶膠一--細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)光鏡下可見結(jié)構(gòu)以外的局部離心沉淀物以外局部可分辯結(jié)構(gòu)以外的膠狀物質(zhì)Cytoplasmicmatrix或growndcytoplasm：指除去能分辯的細(xì)胞器和顆粒以外的細(xì)胞質(zhì)局部，是一復(fù)雜的高度有組織的膠體系統(tǒng)。一、化學(xué)組成細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞真正的內(nèi)環(huán)境,其組成成分復(fù)雜。主要含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類。故認(rèn)為它呈復(fù)雜的膠體性質(zhì),可隨環(huán)境條件的改變由溶膠變?yōu)槟z狀態(tài)或者相反,這成為某些細(xì)胞運(yùn)動方法的動力。二、功能1、參與各種生化活動〔中間代謝過程〕。1蛋白質(zhì)合成02脂肪酸合成03糖的酵解04糖原代謝05核苷酸代謝2、提供離子環(huán)境以維持各細(xì)胞器的實(shí)體完整性。3、提供底物〔原料〕以供細(xì)胞器行使功能〔物質(zhì)庫〕。4、提供物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐芳?xì)胞與環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核、細(xì)胞器之間的物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞等都需通過細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)來完成。5、影響細(xì)胞分化如卵子細(xì)胞質(zhì)對于分化起重要作用。在細(xì)胞質(zhì)中存有形形色色的細(xì)胞器，其中有一些膜圍細(xì)胞器，它們在結(jié)構(gòu)及功能上彼此相關(guān)，甚至連通，共同組成一個龐大而周密復(fù)雜的系統(tǒng)——內(nèi)膜系統(tǒng)。第二節(jié)內(nèi)膜系統(tǒng)〔eudomembranesystem〕概念細(xì)胞質(zhì)中由膜圍成的、在結(jié)構(gòu)、功能，乃至發(fā)生上有緊密關(guān)系的小管、小泡和扁囊共同組成的膜系統(tǒng)。主要包含核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體三大結(jié)構(gòu)以及它們的產(chǎn)物——各種小泡和液泡。意義內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的顯著特點(diǎn)之一，其意義在于：大大增加了細(xì)胞內(nèi)膜的外表積，為多種酶特別是多酶體系提供了大面積的結(jié)合部位。O1酶系統(tǒng)的隔離與連接02蛋白質(zhì)、糖、脂肪的合成03加工包裝運(yùn)輸分泌物04擴(kuò)散屏障及膜電位建立05離子梯度的維持等。一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔endoplasmicreticulum,ER〕概述1945年，著名超微結(jié)構(gòu)學(xué)家K.B.Porter,在電鏡下觀察組織培養(yǎng)的雞胚成纖維細(xì)胞時，覺察有各種大小的管道相連成網(wǎng)狀，并多處在細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)質(zhì)部位，故定名為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。雖然以后覺察這種細(xì)胞器不盡在內(nèi)質(zhì)部位，但仍延用至今。這種結(jié)構(gòu)與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)合成有關(guān)，故有細(xì)胞的生物合成“工廠〞之稱。〔一〕形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ER是交錯分布在細(xì)胞質(zhì)中的由膜圍成的扁囊或小管狀管道系統(tǒng)。根本結(jié)構(gòu)分為三局部：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜：結(jié)構(gòu)與質(zhì)膜相同，但比質(zhì)膜薄〔5-6nm］，有些部位可與核膜和某些細(xì)胞器膜相連，少數(shù)能與質(zhì)膜相連?！捕愁愋图胺植继攸c(diǎn)依據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞質(zhì)面是否附有核糖體將ER分為二類。即：1粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔roughendoplasmicreticulum,RER〕又稱顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔Granulare-r-GER〕，由于它似與細(xì)胞核一樣能為堿性染料染色，在歷史上曾有過所謂核外染色質(zhì)的叫法。意指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜及附在其上的核糖體。2光〔滑〕面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔smoothendoplasmicreticulum,SER〕外表光滑，無核糖體附著，嗜酸性，在形態(tài)上常呈分枝狀，小管或小泡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，很少象RER那樣擴(kuò)大成池，其膜也不如RER膜厚。其它，SER的一端常與RER相連，有時還和高爾基復(fù)合體或核膜相連。〔三〕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成分析說明：蛋白質(zhì)約占2/3〔比質(zhì)膜多〕，主要是酶類，其中CytP-450是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標(biāo)記酶。脂類1/3〔比質(zhì)膜少〕在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),主要為磷脂和膽固醇?！菜摹硟?nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能ER是細(xì)胞內(nèi)生物合成的“工廠〃，執(zhí)行一系列的功能，有些功能是由RER或SER單獨(dú)行使的，有些則是它們共同行使的,為講述方便,我們分開介紹。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能〔1〕蛋白質(zhì)合成〔2〕蛋白質(zhì)改造及運(yùn)輸糖蛋白的合成過程：在細(xì)胞中形成的一些分泌顆?！裁冈w?！?它們的成分多為糖蛋白,蛋白質(zhì)局部如上所述是在RER膜上的核糖體上合成的，那么蛋白質(zhì)合成之后，糖鏈局部是如何添加上去的呢？在ER腔面：首先在ER膜的多萜醇磷酸上添加形成〔N-乙酰葡糖胺〕2一〔甘露糖〕9一〔葡萄糖〕3,然后在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下將其寡糖芯整批移交給合成中的多肽鏈天冬酰胺的N原子上〔N-連接〕。在ER和高爾基池的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中以上寡糖芯被切除只剩下最近端的兩個N-乙酰葡糖胺和3個甘露糖。在Golgibody上：修剪后依次添加上巖藻糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、唾液酸，多是加在肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸側(cè)鏈的OH基上，〔。一連接〕。蛋白質(zhì)的運(yùn)輸：合成改造過的蛋白質(zhì)如何運(yùn)送出去呢？通過放射性同位素示蹤證明，這些物質(zhì)必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向外運(yùn)輸，從這方面看，RER是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈1分泌蛋白的運(yùn)輸 Palademodel關(guān)于分泌蛋白的運(yùn)輸，Palade做了系統(tǒng)的研究，并提出了一般的運(yùn)輸模型一一Palademodel。Palade采納了3H-亮氨酸做脈沖標(biāo)記追蹤實(shí)驗(yàn)，說明在RER上合成的分泌蛋白，是經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池進(jìn)入高爾基復(fù)合體池，再包裝成分泌顆粒排往胞外。02少量可溶性蛋白的運(yùn)輸：這種蛋白質(zhì)在RER上合成后便轉(zhuǎn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。03膜蛋白：這種蛋白質(zhì)在RER上合成后，有兩條可能途徑，一是先進(jìn)入ER腔中，再靠肯定機(jī)制入膜，二是不經(jīng)ER腔而直接入膜，這兩種可能都在探討中?！?〕膜的形成RER膜可不斷地進(jìn)行自身裝配和生成。在RER首先合成膜脂和內(nèi)在蛋白，然后添加上酶、專一性糖和脂類，成為各種功能不同的膜。這一過程稱為膜分化［membranedifferentiation〕?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能〔1〕解毒作用〔2〕脂類合成〔3〕糖代謝〔4〕作為分泌蛋白運(yùn)輸?shù)耐菲渌?，?nèi)質(zhì)網(wǎng)具有貯積Ca2+的功能?！参濉硟?nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種非常簡單解體，也簡單重新形成。關(guān)于它的發(fā)生目前來說還是個懸而未決的問題，有種種猜測或設(shè)想；例如，有人主張ER膜來自核膜，也有人意見相反；肌質(zhì)網(wǎng)〔Sarcoplasmicreticulum〕是存在于高度特化的細(xì)胞——肌纖維中的特化滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔含有幾個細(xì)胞核，是一個大的合胞體〕。是分布于肌原纖維之間的縱行小管狀結(jié)構(gòu)，主要功能是貯積鈣離子，在肌肉收縮中起肯定作用?！伯?dāng)受到?jīng)_動刺激時，可向肌漿中釋放鈣離子，到達(dá)肯定濃度，引起肌肉收縮〕。第三節(jié)高爾基復(fù)合體〔Golgicomplex〕高爾基體是內(nèi)膜系統(tǒng)的一局部，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由許多扁囊、小泡、大泡組成，現(xiàn)在稱這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)為高爾基復(fù)合體〔Golgicomplex〕。一、形態(tài)結(jié)構(gòu)一個典型的高爾基復(fù)合體是由扁平囊泡、小泡和大泡組成的。1扁平囊泡〔saccules〕 高爾基囊〔Golgisac〕扁囊的凸面靠近核側(cè)，稱形成面formingface〕或未成熟面〔immatureface〕，又稱順面〔cis〕扁囊的凹面遠(yuǎn)離核側(cè)，稱分泌面［secretingface〕或成熟面（maturingface〕,又稱反面〔trans〕2高爾基小泡（Golgivesicle〕又稱微泡或過度小泡。位于主體結(jié)構(gòu)的形成面周圍。直徑在30?80nm左右，膜厚6nm,有兩種類型：一種外表光滑，較多；另一種小泡膜外表有絨毛樣層，特稱衣被小泡（coatedveside〕數(shù)量較少。3高爾基液泡（Golgivacuole〕又稱濃縮泡（condensingvacuole〕或大泡、分泌泡、分泌顆粒。位于主體結(jié)構(gòu)的分泌面周圍，直徑約在100—500nm。一般認(rèn)為它們是由扁平泡寬大的末端或成熟面局部膨大而形成，是高爾基復(fù)合體加工、包裝的分泌產(chǎn)物，由于這些產(chǎn)物的成熟程度不同，造成不同的大泡其內(nèi)物質(zhì)的電子密度不同。二、化學(xué)組成通常：蛋白質(zhì)約占60%：多為酶類，如：硫氨素焦磷酸酶〔TPP酶〕〔thiaminepyrophosphatase〕、糖基轉(zhuǎn)移酶〔glycosyltransferase〕、酸性磷酸酶及其他溶酶體酶。其中糖基轉(zhuǎn)移酶是高爾基復(fù)合體的特征酶，它可以將低聚糖轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上形成糖蛋白。脂類約占40%，主要為膽固醇，甘油三酯等。三、高爾基體在細(xì)胞中的分布特點(diǎn)四、高爾基復(fù)合體的功能作為細(xì)胞內(nèi)的加工運(yùn)輸系統(tǒng)，形成分泌物。實(shí)驗(yàn)說明，高爾基復(fù)合體類似一個加工廠，對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)、脂類加工改造，然后裝配起來，運(yùn)出細(xì)胞。這一運(yùn)輸途徑是目前為多數(shù)人接受的，稱為膜流動理論。酶原顆粒在細(xì)胞外表將內(nèi)容物排出后，其膜泡可返回高爾基體。這種內(nèi)膜系統(tǒng)在細(xì)胞內(nèi)移動運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為膜流〔m.flow〕合成糖蛋白和糖鞘脂，對糖蛋白寡糖鏈進(jìn)行修飾。兩類糖基化修飾：糖一般結(jié)合在多肽鏈的4種aa殘基上，N一連接連在天冬酰胺的氮原子上。O一連接連在絲、蘇、羥脯、羥賴氨酸的羥基上。蛋白質(zhì)的加工改造有些蛋白質(zhì)〔酶〕合成是先形成無生物活性的前體物，再經(jīng)過加工改造才具備活性，高爾基復(fù)合體具備這方面的功能。膜的轉(zhuǎn)變功能參與植物細(xì)胞壁的形成參與溶酶體的形成五、高爾基復(fù)合體的發(fā)生Golgjcomplex是一種易變結(jié)構(gòu)，隨時可解體和產(chǎn)生。關(guān)于它的發(fā)生有不同的說法，傾向性看法〔普遍認(rèn)為〕：它是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或核膜轉(zhuǎn)變而來的，即：RER失去核糖體，別離成光面膜小泡，由此合并成高爾基池；或者由SER別離出小泡，合并成高爾基池。第四節(jié)溶酶體〔Lysosome〕溶酶體幾乎存在于全部的動物細(xì)胞，植物細(xì)胞內(nèi)的溶酶體，目前意見不一，有人認(rèn)為植物細(xì)胞內(nèi)有類似溶酶體的結(jié)構(gòu)，而單獨(dú)稱為植物溶酶體，如圓球體、糊粉粒和蛋白質(zhì)體。液泡也具此功能。溶酶體在各種細(xì)胞內(nèi)的數(shù)量與形態(tài)差異很大，這是由于各溶酶體分別處于其生理功能的不同開展階段的原因。一、結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成電鏡下觀察，溶酶體是外包一層單位膜的圓泡狀結(jié)構(gòu)，平均大小約在0.25?0.8Pm［0.2?0.5Pm〕之間，介于線粒體和微體之間。溶酶體膜是一典型的單位膜，其化學(xué)成分主要是脂蛋白，磷脂含量也較多。這層膜對溶酶體本身所含酶具有抗性，膜一旦破裂，則消化細(xì)胞，危及組織，故溶酶體有“自殺袋〞之稱。二、溶酶體的類型第一類：初級溶酶體〔Primarylysosome〕是指剛從高爾基的邊緣膨大別離出來，還未同消化物融合的埋伏狀態(tài)的溶酶體〔不含作用底物〕。內(nèi)容物為均一的酶液，無活性。第二類：次級溶酶體〔Secondarylysosome〕指初級溶酶體同消化物融合后，正在進(jìn)行消化或已經(jīng)消化后的泡狀結(jié)構(gòu)，又稱消化泡［digestivevacuole〕。次級溶酶體又因所消化物質(zhì)的來源和消化程度不同，分為：。1異體吞噬泡［heterophagicvacuole〕，異噬小體〔heterophagosome〕：是初級溶酶體與吞噬小體融合后形成的泡狀結(jié)構(gòu)。吞噬小體〔phagosome〕是細(xì)胞內(nèi)吞異物后形成的泡狀結(jié)構(gòu)，又稱初級內(nèi)吞小泡。02自體吞噬泡［autophagic丫22016〕，自噬小體〔autophagosome〕：是初級溶酶體含有細(xì)胞自身的局部物質(zhì)，〔細(xì)胞器〕進(jìn)行消化的泡狀結(jié)構(gòu)。這局部細(xì)胞器可能是衰老的或多余的，這是一種自我保護(hù)作用。03終末溶酶體〔telolysome〕、剩余小體［residualbody〕或殘質(zhì)體，后溶酶體［postlysosome〕次級溶酶體中的物質(zhì)被消化完畢后，其殘?jiān)嬖诘呐轄罱Y(jié)構(gòu)。這時已失去酶活性或酶活性極弱。異噬小體和自噬小體是正行使消化功能的次級溶酶體，而后溶酶體則是已經(jīng)行使完消化功能的結(jié)構(gòu)。三、溶酶體功能正常消化和防范作用自體吞噬作用——暫渡“危機(jī)〞細(xì)胞的自溶作用——保證發(fā)育溶酶體與細(xì)胞病理〔實(shí)屬溶酶體功能異?！乘?、溶酶體的來源〔發(fā)生〕關(guān)于溶酶體的來源，目前有兩種觀點(diǎn)：01來自ER和Golgibody多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，溶酶體和其它分泌顆粒一樣，其內(nèi)含物是在RER上合成，輸入到Golgi區(qū)，包上膜游離下來便成為溶酶體。五、微體［microbody〕微體也是一種由單位膜圍成的細(xì)胞器，在大小上很難與溶酶體相區(qū)別，只是所含酶類不同。微體是一類含有氧化酶、過氧化物酶或過氧化氫酶的細(xì)胞器，在形態(tài)上有卵圓形、啞鈴形、圓球形等。在動、植物細(xì)胞中，普遍存在兩種微體，即過氧化物酶和乙醛酸循環(huán)體。1過氧化物酶體［Peroxisome〕存在于動物細(xì)胞和高等植物的葉肉細(xì)胞中，含較多氧化酶。其主要功能表現(xiàn)在：〔1〕解毒作用：主要表達(dá)在動物細(xì)胞，這種微體含有與生成H2O2有關(guān)的酶，也含有分解H2O2的過氧化氫酶，將代謝過程中產(chǎn)生的對細(xì)胞有毒害的H2O2分解。［2〕分解脂肪酸等高能分子，向細(xì)胞直接提供熱能。［3〕與膽固醇代謝有關(guān)。［4〕執(zhí)行光呼吸［乙醇酸代謝〕：這一功能表達(dá)在植物細(xì)胞。過氧化物酶體是乙醇酸氧化的園地，氧化的結(jié)果是攝取氧，釋放CO2,這一過程只能在光照下，與葉綠體、線粒體聯(lián)合進(jìn)行，稱為光呼吸［photorespiration〕〕2乙酰酸循環(huán)體［glyoxysome〕僅存在于高等植物細(xì)胞中，參與脂類代謝過程，含有同乙酰酸循環(huán)有關(guān)的酶，也含有過氧化物酶中的酶。種子萌發(fā)時，乙酰酸循環(huán)體降解f脂肪f糖這一微體的主要功能是蔗糖異生作用，整個過程涉及三個細(xì)胞器、兩個主要過程。第五節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選及細(xì)胞結(jié)構(gòu)的裝配一、信號假說與蛋白質(zhì)分選信號分泌蛋白合成的信號假說［Signalhypothesis)這一假說是1975年正式提出的，但近幾年來有不同學(xué)者［美國Blobel,西德Meyer〕對其進(jìn)行修改補(bǔ)充，下面將這方面問題加以綜合介紹?！?〕編碼分泌蛋白的mRNA,在起始密碼子AUG之后，緊跟著一組特定的信號密碼子［約有45-90、48-78個核苷酸〕。編碼一段多肽的mRNA〔2〕多肽鏈的開始合成在游離核糖體上，信號密碼子轉(zhuǎn)譯信號肽［signalpeptide,疏水性GG占優(yōu)勢〕，約有15-30個氨基酸〔16-26〕?！?〕在RER膜上有信號識別蛋白〔signalrecognitionprotein,SRP〕，可以釋放到細(xì)胞質(zhì)中去，識別正在合成信號肽的核糖體，并與之結(jié)合，合成暫停，引導(dǎo)核糖體與ER膜結(jié)合，合成繼續(xù)。其上有核糖體親合蛋白1、11〔實(shí)際上是核糖體受體蛋白〕以及SRP受體，又稱停泊蛋白〔docking.P〕?！?〕核糖體-SRP復(fù)合物與RER膜上的核糖體受體蛋白［SRP受體〕有識別能力，并相互作用，使RER形成隧道，SRP受體重新啟動臨時終止的肽鏈繼續(xù)合成，SRP釋放。合成的多肽鏈通過隧道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池?！?〕信號肽已無用，被位于RER膜內(nèi)外表的信號肽酶切掉〔Signalpeptidase〕?！?〕多肽鏈繼續(xù)生長，直至合成完畢?！?〕在一種別離因子作用下，核糖體脫離開膜，隧道封閉。二、蛋白質(zhì)分選的根本途徑與類型〔核編碼蛋白質(zhì)如何進(jìn)入線粒體、葉綠體〕〔1〕在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成多肽前體物；〔2〕前體物同細(xì)胞器外表受體結(jié)合；〔3〕穿膜進(jìn)入細(xì)胞器內(nèi)；〔4〕前體物被加工成成熟多肽。前體物的穿膜活動也符合信號假說原理。即，這些前體物具有氨基端順序或肽鏈內(nèi)部順序——信號肽〔特稱導(dǎo)肽，Leaderpeptide,高度疏水性〕，靠此與細(xì)胞器膜上的信號肽順序受體結(jié)合，穿膜進(jìn)入細(xì)胞器，被信號肽酶切除信號肽，參與細(xì)胞器建成或功能活動。從以上看出，決定新合成的多肽轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的哪個部位，是存在于多肽本身的某種信息。如信號肽，導(dǎo)肽等。但只有這一條還不夠，還必須有能識別正在合成多肽的某些蛋白質(zhì)分子，以援助多肽的轉(zhuǎn)運(yùn)，折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，特稱為分子伴娘〔molecularchaperones〕，如信號識別顆粒〔SRP〕。三、膜泡運(yùn)輸〔一〕網(wǎng)格蛋白有被小泡負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)從高爾基體的TGN向質(zhì)膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡運(yùn)輸。其它，受體介導(dǎo)的內(nèi)吞負(fù)責(zé)將胞外物質(zhì)運(yùn)往胞內(nèi)等?！捕矯OPII有被小泡負(fù)責(zé)從ER到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。〔三〕COPI有被小泡負(fù)責(zé)回收轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔“放開的監(jiān)獄〞〕。第七章細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換—線粒體和葉綠體教學(xué)目的：掌握線粒體、葉綠體的超微結(jié)構(gòu)及功能教學(xué)重點(diǎn)：1線粒體、葉綠體的超微結(jié)構(gòu)2化學(xué)滲透學(xué)說3線粒體、葉綠體的半自主性教學(xué)難點(diǎn)：線粒體、葉綠體的超微結(jié)構(gòu)及功能的關(guān)系講授與商量第一節(jié)線粒體與氧化磷酸化一、線粒體形態(tài)、大小、數(shù)目和分布二、線粒體的超微結(jié)構(gòu)本世紀(jì)50年代后，在電鏡下觀察研究線粒體的結(jié)構(gòu)問題。是由雙層單位膜套疊成的所謂“囊中之囊〞，在空間結(jié)構(gòu)上人為地劃分為四大局部，即外膜、內(nèi)膜、外室、內(nèi)室?！惨弧惩饽ぁ瞣utermembrane〕指包圍在線粒體最外面的一層膜，看上去平坦光滑而具有彈性，膜厚約6nm。對各種小分子物質(zhì)〔分子量在10000doldon以內(nèi)，如電解質(zhì)、水、蔗糖等〕的通透性較高，有人認(rèn)為外膜上具有小孔〔82~3nm〕?！捕硟?nèi)膜〔innermembrane〕也是一單位膜，約厚6?8nm。內(nèi)膜不同于外膜。首先是在結(jié)構(gòu)上，內(nèi)膜不是平滑的，而是由許多向線粒體腔內(nèi)的突起〔褶疊或小管〕，被稱為“線粒體嵴〃［mitochondriacristae〕，是線粒體最富有標(biāo)志性的結(jié)構(gòu)，它的存在大大擴(kuò)大了內(nèi)膜的外表積，增加了內(nèi)膜的代謝效率?！踩惩馐摇瞣uterspace〕〔膜間隙〕指內(nèi)、外膜之間的窄小空隙，寬約6?8nm,又稱膜間隙［intermembranespace〕?！菜摹硟?nèi)室〔mnerspace〕指由內(nèi)膜包圍的空間，其內(nèi)充滿蛋白質(zhì)性質(zhì)的物質(zhì)，稱線粒體基質(zhì)［mitochondriamatrix〕。三、線粒體的化學(xué)組成及定位〔chemicalcomposition)〔一〕蛋白質(zhì)外膜含量〔60%〕低于內(nèi)膜含量〔80%〕，主要為酶類〔約120余種〕。外膜：單胺氧化酶〔標(biāo)記酶〕、NADH一細(xì)胞色素C復(fù)原酶、脂肪酸輔酶A連接酶等等；內(nèi)膜：呼吸鏈酶系〔細(xì)胞色素氧化酶為標(biāo)記酶〕、ATP合成酶、琥珀酸脫H酶等等；外室：腺苷酸激酶〔標(biāo)記酶〕、核苷二磷酸激酶；內(nèi)室：三羧酸循環(huán)酶系〔其中蘋果酸脫H酶是標(biāo)記酶〕、脂肪酸氧化酶、蛋白質(zhì)合成酶系等等〔二〕脂類外膜中含量〔40%〕高于內(nèi)膜中的含量〔20%〕。其中內(nèi)膜不含膽固醇，而含心磷脂較多?！踩澈怂峄|(zhì)中有DNA,稱mt—DNA四、線粒體的功能 生物氧化〔biologicaloxidation〕亦稱細(xì)胞呼吸〔cellularrespiration〕，指各類有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化分解，最終產(chǎn)生CO2和H2O,同時釋放能量〔ATP〕的過程。包含TCA環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化三個步驟，分別是在線粒體的不同部位進(jìn)行的?！惨弧成镅趸姆謪^(qū)和定位〔二〕電子傳遞和氧化磷酸化的結(jié)構(gòu)根底雖然電子傳遞和氧化磷酸化偶連在一起，但它們又是通過不同的結(jié)構(gòu)完成的。1968年，E.Racker等的亞線粒體小泡重建實(shí)驗(yàn)說明了這一問題〔圖示〕。由此可見，電子傳遞是在線粒體內(nèi)膜上，氧化磷酸化由基粒承擔(dān)。1電子傳遞鏈〔呼吸鏈〕〔electrontransportchain,respirationchain〕呼吸鏈?zhǔn)怯纱嬖谟诰€粒體內(nèi)膜上的眾多酶系和其它分子組成的電子傳遞鏈?！?〕復(fù)合物INADH-Q復(fù)原酶，催化NADH的2個電子一輔酶Q〔2〕復(fù)合物H琥珀酸一Q復(fù)原酶，催化電子從琥珀酸通過FAD和鐵硫蛋白傳至輔酶Q〔3〕復(fù)合物III細(xì)胞色素復(fù)原酶，催化電子從輔酶Q傳至CytC〔4〕復(fù)合物IV細(xì)胞色素氧化酶，將電子從CytCf氧。2基?！睩1—FO復(fù)合物〕的超微結(jié)構(gòu)F1—FO復(fù)合物，又稱內(nèi)膜亞單位、呼吸集合體、ATP酶復(fù)合物、ATP合成酶等。這一結(jié)構(gòu)最初是在1962年，由Fernadezmoran經(jīng)負(fù)染色在電鏡下觀察到的，后來D.Green將其稱為線粒體基粒，后改稱基粒，實(shí)際上是一種ATP酶復(fù)合體，分子量約在448000。它是由多條多肽鏈構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，可分為三局部，即頭、柄、膜三部。在ATP形成過程同發(fā)揮作用。3氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制〔1〕化學(xué)偶聯(lián)假說〔Chemiealcouplinghypothesis〕〔2〕構(gòu)象偶聯(lián)假說〔Conformationalcouplinghypothesis〕〔3〕化學(xué)滲透學(xué)說〔Chemiosmoticcouplinghypothesis)亦稱電化學(xué)偶聯(lián)學(xué)說，是1961年英國生化學(xué)家P.Mitchell提出的。對電子傳遞和氧化磷酸化問題作了較為另人信服的解釋，故普遍為人接受，米切爾因此而獲1978年諾貝爾化學(xué)獎。這一假說的中心思想是：在電子傳遞過程中所釋放的能量轉(zhuǎn)化成了跨膜的氫離子濃度梯度的勢能，這種勢能驅(qū)動氧化磷酸化反響，合成ATP?！?〕NADH提供一對電子，經(jīng)電子傳遞鏈，最后為O2所接受。〔2〕電子傳遞鏈中的載氫體和電子傳遞體相間排列，每當(dāng)電子由載氫體傳向電子傳遞體時，載氫體的H+便釋放到內(nèi)膜外。一對電子在呼吸鏈三次穿膜運(yùn)動，向外室排放三對H+?！?〕內(nèi)膜對H+具有不可透性，故隨電子傳遞過程的不斷進(jìn)行，H+在外室中積存，造成膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度差?！?〕外室中H+有順濃度梯度返回基質(zhì)的傾向，當(dāng)H+通過F1—FO復(fù)合物時，ATP酶利用這一勢能合成ATP。〔5〕F1-FO復(fù)合物需2個質(zhì)子合成一個ATP。第二節(jié)葉綠體與光合作用〔chloroplast&photosynthesis)葉綠體是植物細(xì)胞特有的雙層膜圍成的細(xì)胞器，它對生物界的存在和進(jìn)化有著重大奉獻(xiàn)〔三個最初：一是人類、動物、多數(shù)微生物的食物的最初來源；二是人類社會利用的古生物燃料——煤、石油、天然氣的最初來源；三是地球上氧氣的最初來源〕，主要功能在于：汲取光能，合成碳水化合物，同時產(chǎn)生分子氧，總稱為光合作用〔photosynthesis〕一、葉綠體的形狀、大小、數(shù)目、分布二、超微結(jié)構(gòu)近年來，先后有許多學(xué)者采納超薄切片、負(fù)染色和冰凍蝕刻等先進(jìn)技術(shù)，研究葉綠體的形態(tài)和組成，揭示葉綠體囊狀膜系統(tǒng)的超微結(jié)構(gòu)。葉綠體膜〔chlmembrane〕是兩層光滑的單位膜〔內(nèi)、外膜〕6-8nm，也稱外被〔outerenvelope〕，是一個有選擇的屏障，操作著葉綠體代謝物質(zhì)的進(jìn)入和排出?；|(zhì)〔stroma〕指葉綠體膜包圍的，無結(jié)構(gòu)，呈流動狀態(tài)的物質(zhì)。即葉綠體內(nèi)膜與類囊體之間無定形物質(zhì)，在基質(zhì)中存在：〔1〕葉綠體DNA環(huán)狀，每一葉綠體內(nèi)可含有幾十個拷貝；〔2〕70S核糖體；〔3〕mRNA、tRNA；〔4〕酶類；〔5〕RUBP羧化酶；〔6〕各種離子。類囊體類囊體在基質(zhì)中有兩種形式存在，一種是較小的扁囊，多個5—30〔10—100個〕相互疊置成一摞，形成的結(jié)構(gòu)稱基?！瞘rana〕。每一葉綠體中約含有40—80個基粒。組成基粒的類囊體稱基粒類囊體〔granum-thylakoid〕或基粒片層〔granalamella〕。另一種是較大的扁囊，貫穿于基粒之間，稱基粒間類囊體或基質(zhì)類囊體〔stroma-thylakoid〕或基質(zhì)片層〔stromalamella〕。它們順著葉綠體的縱軸彼此平行排列。其存在意義在于，使膜片層的總面積大大超出葉綠體的面積?？梢娀hylokoid中有PSI和PSII的機(jī)能單位，并分布在膜內(nèi)外表，是PSII核心顆粒和捕光復(fù)合物結(jié)合成的。而基質(zhì)thylokoid中多有PSI的機(jī)能單位，多布于膜外側(cè)。除上述內(nèi)在蛋白外，還有組成電子傳遞鏈的眾多載體，包含O1PQ〔質(zhì)體醌〕、O2PC〔質(zhì)體蘭素，plastcyanin〕、O3細(xì)胞素〔Cytb—559,Cytf—553,Cytb6—563等〕、04鐵硫蛋白〔鐵氧還蛋白ferrdoxin,Fd〕、O5黃素蛋白。故將類囊體稱為光合膜。三、化學(xué)組成四、葉綠體的功能 光合作用〔photosynthesis〕綠色植物細(xì)胞，汲取光能，復(fù)原CO2,并利用水提供氫合成碳水化合物，同時放出分子氧的過程，稱為光合作用?？傔^程分為兩個階段：光反響和暗反響?！惨弧彻夥错憽睱ightreaction)葉綠素等色素分子捕獲光能，將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH的化學(xué)能，并放出氧的過程，是在類囊體膜上進(jìn)行的,為能量轉(zhuǎn)換過程。光反響包含三個根本反響：原初反響、電子傳遞反響、光合磷酸化?！?〕原初反響〔primaryreaction〕：指聚光色素分子汲取光量子傳到反響中心進(jìn)行光化學(xué)反響的物理過程。包含光能的汲取、傳遞與轉(zhuǎn)換。〔2〕電子傳遞反響：包含三個階段：NADP+的復(fù)原反響；PSII與PSI之間的傳遞；放氧反響?！?〕光合磷酸化反響：在有光存在下，當(dāng)電子沿電子傳遞鏈傳遞時，形成ATP的過程稱為光合磷酸化〔photophosphorylation〕。當(dāng)電子從復(fù)原勢高處〔Q〕向復(fù)原勢低的PSI傳遞時，能量下降，利用這一能量將ADP磷酸化形成ATP,這一過程稱非循環(huán)式光合磷酸化〔電子通路是放開的〕。當(dāng)NADPHNADP+比值大時〔缺少NADP+時〕，鐵氧還蛋白〔Fd〕則將電子通過cytb6、cytf、pc傳給P700+,利用這一能量使ADP磷酸化形成ATP,稱循環(huán)式光合磷酸化〔電子通路是閉合的〕。〔4〕光合磷酸化機(jī)制在一對電子的傳遞過程中,膜外消耗了三個質(zhì)子,膜內(nèi)則增加了四個質(zhì)子,隨著過程的不斷進(jìn)行，膜內(nèi)外便建立了質(zhì)子梯度，有向膜外穿出的趨勢，當(dāng)每3對H+通過CF1-FO復(fù)合物時，在CF1的催化下，合成一個ATP?！捕嘲捣错憽瞕arkreaction)利用光反響產(chǎn)生的ATP和NADPH復(fù)原CO2形成碳水化合物，將生動化學(xué)能變?yōu)榉€(wěn)定化學(xué)能，是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的。為物質(zhì)代謝過程。在高等植物固定CO2有三條途徑：卡爾文循環(huán)〔C3途徑〕、C4途徑〔Hatch-slack途徑〕和景天科酸代謝。卡爾文循環(huán)是最根本、最一般的，只有這一途徑具備合成淀粉之能力，又稱C3途徑。第三節(jié)線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器一、線粒體與葉綠體的DNA〔一〕線粒體DNA〔mt-DNA〕〔二〕葉綠體DNA〔ct-DNA〕二、線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)合成〔一〕線粒體的蛋白質(zhì)合成線粒體基質(zhì)中除有DNA外，還有各種RNA、核糖體、氨基酸活化酶等，說明它能合成自我繁殖所需的某些成分，但數(shù)量不多，只占線粒體全部蛋白質(zhì)的10%，約有13種〔20個分子〕左右。有人估算：X10〔每周10個核苷酸〕=14705對核苷酸，能編碼4902個氨基酸〔除以3〕，假設(shè)一個蛋白質(zhì)分子由150個氨基酸組成，則能編碼30個左右蛋白質(zhì)分子，如果除去編碼mRNA、rRNA、tRNA的信息量〔占總信息量的30%〕，余下的信息量只能編碼約20個左右的蛋白質(zhì)分子。綜上所述，線粒體有自身的DNA,有一整套蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，能夠復(fù)制和再生，使其一代代傳下去，所以具有肯定的自主性。〔二〕葉綠體蛋白質(zhì)的合成葉綠體中的蛋白質(zhì)〔酶〕一局部是在葉綠體中由它自己的DNA編碼，經(jīng)過mRNA轉(zhuǎn)錄和翻譯形成的，有一局部則是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)中形成后轉(zhuǎn)入葉綠體的。還有一局部是由核基因編碼，在葉綠體的核糖體上合成。三、對細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的依賴性大無論是線粒體還是葉綠體，它們的自主性是有限的，下面以線粒體為例說明之。核質(zhì)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)通過合成某些酶類來調(diào)節(jié)線粒體的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。在有氯霉素存在的條件下培養(yǎng)鏈孢霉細(xì)胞，這時線粒體的蛋白質(zhì)合成受抑制，但線粒體的三羧酸循環(huán)酶類、電子傳遞鏈中的NADH脫氫酶、CytC、以及DNA-Poly-merase、RNA-Polymerase、核糖體蛋白質(zhì)、各種氨基酸活化酶等有關(guān)線粒體DNA復(fù)制和基因表達(dá)的酶類依舊存在。而這些酶是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)中合成，然后轉(zhuǎn)移到線粒體的。這說明細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)〔或者說核——質(zhì)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)〕通過合成某些酶類來調(diào)節(jié)線粒體的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。又：在有放線菌酮存在下培養(yǎng)鏈孢霉細(xì)胞，由于細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)受抑制，結(jié)果培養(yǎng)一段時間后，線粒體的合成活性也顯著下降。這足以說明線粒體對細(xì)胞核和其他細(xì)胞質(zhì)局部有很大依賴性。實(shí)際上也是這樣，線粒體DNA所編碼的蛋白質(zhì)只有它自身全部蛋白質(zhì)的10%,絕大局部是由核DNA編碼的。從上述看出，線粒體的生長增殖是受核基因組和線粒體基因組兩套遺傳系統(tǒng)的共同操作，故稱線粒體為半自主性細(xì)胞器。四、物質(zhì)進(jìn)出線粒體的穿膜機(jī)制細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)運(yùn)送至線粒體,大多數(shù)以前體的形式存在,而且是需能過程。前體蛋白質(zhì)包含有功能的“成熟〃形式和氨基未端引伸出的一段導(dǎo)肽〔引肽，Leaderseguences,在葉綠體特稱為“轉(zhuǎn)運(yùn)肽〞〕共同組成。導(dǎo)肽約含20~80個氨基酸,又叫氨基末端指導(dǎo)肽。進(jìn)入線粒體的過程大致為：。1帶有N-末端導(dǎo)肽的前體蛋白質(zhì)首先與外膜上受體結(jié)合；02蛋白質(zhì)橫跨外、內(nèi)膜；O3N-末端導(dǎo)肽被基質(zhì)中的蛋白酶切制；04活化的成熟蛋白質(zhì)進(jìn)入基質(zhì)。五、線粒體、葉綠體的增殖與起源〔一〕線粒體的增殖〔二〕葉綠體的發(fā)育、增殖和起源第八章細(xì)胞核與染色體Nucleus&chromosome教學(xué)目的：1、掌握細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能2、掌握染色體的結(jié)構(gòu)與功能教學(xué)重點(diǎn)：1核膜及核孔復(fù)合體2、染色體的空間結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：核孔復(fù)合體與核仁的結(jié)構(gòu)與功能講授法一、形態(tài)、大小、數(shù)目、分布1形態(tài)間期細(xì)胞核形態(tài)多樣，一般為圓形或卵形。其形態(tài)與生物的種類、細(xì)胞的形狀、細(xì)胞類型、發(fā)育時期以及機(jī)能狀態(tài)有關(guān)。2大小多數(shù)細(xì)胞核在5—30Pm。小的不到1Pm,大的可達(dá)500—600Pm〔蘇鐵科某植物的卵細(xì)胞核〕。通常：低等生物1—4pm高等動物5—10um高等植物5—20um3數(shù)目通常一個細(xì)胞只有一個核，也有兩個以上的多核現(xiàn)象及在某一發(fā)育時期的無核現(xiàn)象。4分布細(xì)胞核多位于細(xì)胞中央，但也有各種不同情況，如上皮細(xì)胞的核偏于基底側(cè)；橫紋肌的細(xì)胞核靠近質(zhì)膜；植物細(xì)胞成熟后假設(shè)有較大液泡，核則被擠在一邊。二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)在固定和染色的細(xì)胞中，可觀察到細(xì)胞有以下結(jié)構(gòu)：核被膜、染色質(zhì)、核仁、核液〔質(zhì)〕四局部。第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體一、核被膜〔nuclearenvelope〕亦稱核膜〔nuclearmembrane〕，由此使遺傳物質(zhì)DNA與細(xì)胞質(zhì)分開。電鏡下證實(shí)為雙層單位膜呈同心性排列。除兩膜之間有間隙外，膜上還有些特化結(jié)構(gòu)。所以，認(rèn)為核被膜含義深刻，包含內(nèi)容多，并執(zhí)行重要的生理功能?！惨弧澈吮荒そY(jié)構(gòu)1外層核被膜〔ONE〕〔外核膜〕膜厚6.5—7.5nm,相鄰細(xì)胞質(zhì)的一面常有核糖體附著，并有時與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔RER〕相連，因此顯得粗糙不平。2內(nèi)層核被膜〔INE〕〔內(nèi)核膜〕：膜厚度根本同ONE,膜上無核糖體附著，顯得比ONE平滑。但在其內(nèi)外表常附有酸性蛋白質(zhì)分子的聚合物組成的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)〔密電子物質(zhì)〕，稱纖維層〔fibrousLamina〕或核纖層〔nuclearlamina〕，又有內(nèi)致密層之稱。其厚度約在10—20nm[30—160nm〕，是位于細(xì)胞內(nèi)核膜下的纖維蛋白或纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)。3核周隙〔perinuclearspace〕又有核圍腔或核圍池之稱。指兩膜之間的空隙，寬約20—40nm[10—50nm〕，內(nèi)充滿液態(tài)無定形物質(zhì)〔蛋白質(zhì)、酶類、脂蛋白、分泌蛋白、組蛋白等〕，它是核質(zhì)之間生動的物質(zhì)交換渠道〔有些部位直接與ER或Golgi池相通〕。4核孔〔nuclearpore〕核膜并不完全連續(xù)，在許多部位，核膜內(nèi)外兩層常彼此融合，形成環(huán)狀孔道，稱為核孔，它們是核質(zhì)之間的重要通道?！捕澈吮荒ぴ诩?xì)胞周期中的崩解與裝配核膜在細(xì)胞周期的不同時期，有相應(yīng)的變化方法。在S期：外表積有增大趨勢；在間期：表現(xiàn)出周期性崩解〔前期末〕消逝，重建〔末期〕過程